打印本文 
關閉窗口 存儲歸宿
互連網和企業商務應用的爆炸性增長，導致全球企業和服務供應商的網絡需求猛增。諸如電子商務，客戶關系管理，存儲網絡和剛浮出的諸如流媒體應用這樣的關鍵任務支持服務，都影響著網絡的所有環節，從接入到城域網（MAN） 和廣域網 （WAN）。 這些技術挑戰影響著各種行業，從財務服務，健康服務，教育到電信服務提供商。
商務服務對人們的日常生活起著關鍵作用，消費者希望能夠快速地、無中斷地訪問公司的系統和數據。同時，空前增長的存儲需求，迫使公司重新審視如何以及通過何種途徑來滿足人們的要求。新的存儲區域網絡（SAN）和網絡直連存儲技術便應運而生。這些技術可以使得企業擴充它們的存儲能力，提高了存儲資源的總體的易管理性，同時拓展了其可訪問的地理范圍。
通訊商在城域網中的光纖配置,使得黑光纖(dark-fiber)和高帶寬成為可行。曾經達到T1和T3的網絡連接設施，現在需要光纖信道， 企業系統連接（ESCON）， 千兆以太網，以及將來的萬兆以太網來滿足用戶的帶寬需求。這個需求，隨著先進的諸如密集波分復用（DWDM）的激光技術的進展，大大地促進了傳輸容量的提高，并降低了成本，使得通訊商為了能夠在城域網市場中能夠提供黑光纖和高帶寬服務，經濟上負擔得起。
請讀者先有如下印象：本文討論的是存儲服務供應商（SSP） 在城域網（MAN）中使用密集波分復用（DWDM）的存儲合并技術，也將闡述該技術出現的原因、具備的優勢、在存儲市場中的可能影響，以及一些需要克服的障礙。
什么是DWDM？
DWDM是Dense Wavelength Division Multiplexing（密集波分復用）的縮寫，這是一項用來在現有的光纖骨干網上提高帶寬的激光技術。更確切地說，該技術是在一根指定的光纖中，多路復用單個光纖載波的緊密光譜間距，以便利用可以達到的傳輸性能（例如，達到最小程度的色散或者衰減），這樣，在給定的信息傳輸容量下，就可以減少所需要的光纖的總數量。
DWDM能夠在同一根光纖中，把不同的波長同時進行組合和傳輸。為了保證有效，一根光纖轉換為多個虛擬光纖。所以，如果你打算復用8個光纖載波（OC），即一根光纖中傳輸48路信號，這樣傳輸容量就將從2.5 Gb/s提高到20 Gb/s。 目前，由于采用了DWDM技術，單根光纖可以傳輸的數據流量最大達到400Gb/s。隨著廠商在每根光纖中加入更多信道，每秒兆兆位的傳輸速度指日可待。
DWDM的一個關鍵優點是它的協議和傳輸速度是不相關的。基于DWDM的網絡可以采用IP協議、ATM、SONET /SDH、以太網協議來傳輸數據，處理的數據流量在100 Mb/s 和2.5 Gb/s之間，這樣，基于DWDM的網絡可以在一個激光信道上以不同的速度傳輸不同類型的數據流量。從QoS （質量服務）的觀點看，基于DWDM的網絡以低成本的方式來快速響應客戶的帶寬需求和協議改變。
密集波分復用 （DWDM） 設備
DWDM設備用來在單一的光纖上復用多個1 Gbit/sec （或者更高）信道。這些激光復用器對于潛在的協議來說是透明的，這意味著企業可以利用單一的DWDM 設備在一根光纖上傳輸千兆以太網，千兆光纖信道， ESCON和SONET，每種網絡傳輸模式都具有自己的波長。
企業可用點對點的方式或者累積的點對點方式配置DWDM設備，以形成環路。一旦主鏈接不能訪問，大多數DWDM設備支持自動失效轉接到冗余物理鏈接。在環形拓撲結構中，節點之間僅需要一條鏈接。如果鏈路失效，激光將朝相反的方向傳輸來達到目標。某些類型的DWDM設備可以添加和去除指定的波長的傳輸模式，這就使得在環形網中的出入波長路由的距離可以從70公里到160公里以上。
DWDM 設備有兩種基本類別：邊緣類（適用于企業） 和核心類 （適用于通訊商）。 相對來說，邊緣類的DWDM 設備通常體積小，價格低，信道少。
常規情況下，一個企業可以在兩個交換機之間通過雙互聯交換鏈路（ISL），把相距50公里以上的兩個站點連接起來，ISL是使用E_Port進行連接的，E_Port是個把兩個交換機連接成一個架構的擴展端口。在交換機和DWDM設備之間的ISL連接提供了更大的帶寬（達到2 Gbits/sec，而非1 Gbit/sec），但這并不需要。 DWDM設備可以擁有一個熱待機保護鏈路，一旦主鏈路失效，就可以自動調用該保護鏈路。 該保護鏈路應該置于一個單獨分開的物理通道上。
核心類的DWDM設備體積更大，價格更高，信道也更多。該類DWDM設備允許進行環路配置，提供了增加和刪除能力（本文后面將簡要討論一個跨越4個站點的服務的例子）。
基于城域網的應用
許多類型的應用可以得益于基于城域網的SAN配置。最常見的應用包括集中化遠程存儲 （例如服務供應商模式），集中化的遠程備份，業務連續性。
例如，一提供了冗余通道的光纖DWDM 環路拓撲網，具有從中斷的通道轉向替代通道的能力。假如， 站點B同站點C之間的連接通道距離為70 公里，一旦發生斷連，站點B使用DWDM的替代通道（其他方向），以便恢復同站點C的連接。該通道（假如從站點B經A到C） 跨度為100 公里 （50 公里加50公里）。在測試中，由于架構信道交換機E_Ports端口中的擴展緩沖，初始和替代通道提供了幾乎同等級別的數據訪問性能。
SAN/DWDM 基礎架構下的存儲集中化
企業可以把地理上分散的環境或者校園進行存儲集中化，或者甚至遠程把該項工作交給存儲服務供應商（SSP）來完成。 在各種環境下，你也可以擁有一個SSP配置，其中指定站點C為SSP站點，站點C為多個站點提供存儲服務。
本例中，站點A和B連接到站點C （即存儲服務提供商SSP）。此處，分區制 （架構交換機-Fabric switches 或者hub中的特色功能，可以通過物理端口、名稱或地址來分割節點） 也能用來隔離異種架構，這樣，可以控制每個客戶站點可以訪問的存儲量。兩個架構區域（一個用于站點A ，另一個用于站點B） 把兩個站點的存儲隔開。
SAN/DWDM 基礎架構下的備份集中化
遠程備份集中通過使用架構分區，可以把多個站點的數據備份到單一的共享磁帶庫中。站點A和B可以共享站點C提供的磁帶庫，站點C允許兩個站點的各自區域都存放在磁帶庫中。結果是：每個站點可以使用庫中的磁帶設備進行數據備份操作。
SAN/DWDM 基礎架構下的業務連續性
業務連續性方案是把數據同步到遠程鏡像位置，萬一遇到災害，冗余系統可以接替主系統來工作，并訪問鏡像數據。一旦主系統正常之后，該方案也可以容易地從冗余遠程系統恢復到主系統。兩個站點可以同時使用該類型方案。
例如，站點A和B是主站點（運行不同的操作系統），站點C是站點A和B的遠程業務連續性站點。只要站點A和B中的一個出了故障，就會切換到站點C。
多節點DWDM配置
最后，正如前面已經提到的，讓我們簡要地看看多節點DWDM配置，其可以覆蓋四個站點 （DWDM 1， 2， 3 和4），及可提供的光通訊服務。例如，假如存在四個交換機，每個交換機的E_Ports連到一個包含發射和接收雙通道的DWDM信道，每個通道有自己的波長。DWDM 的passthrough特色可以使得非鄰接的站點通過中介站點連接，就如同直接相連一樣。通過中介站點連接所增加的唯一開銷是第二條鏈接的最小延遲 （5 usec/km）。由于passthrough是被動的設備，所以沒有開銷。
每種連接可以在保護模式下操作，萬一出現連接故障時，可提供冗余通道。大多數情況下，連接故障在50毫秒內可自動檢測出。此時，故障連接的兩種波長朝沿著反方向傳輸，到達反方向的環路的目標端口。 如果DWDM 1和4之間的連接失敗，從4到1的傳輸波長將調轉方向，通過3和2到達1。從1到4的傳輸波長也將調轉方向，通過2和3到達4。
計算環路中節點間的距離取決于所實現的保護通路策略。例如，如果DWDM 2 和3之間的連接失效，1到3的通道將為1到2，2返回到1 （由于連接失效），1 到4，最后4到3。這說明要排除故障，保持連通，需要使用到環路的整個圓周。（而且在四個以上節點的配置中也是如此） 。
計算節點之間距離的另外一種方法是提前設置保護路徑 （在相反方向），這樣距離就限制在兩個節點之間的轉跳的個數。這兩種情況下，節點之間的最大距離決定了最大的光纖范圍。例如，在這種方案下，節點之間的最大距離是80到100 公里，而在環路方案下，最大范圍是160到400公里。
但是，假如你有一對SAN交換機：一個位于位置X，一個位于位置Z。兩個站點之間的距離大約為5公里。你打算使用特定的黑光纖通過DWDM系統，連接兩個交換機。你所使用的每種線卡都匹配850nm的光纖。但連接失敗，你被告知，由于使用了短波千兆接口轉換器（GBIC），而導致連接失效。GBIC是個把電流轉換為激光信號的以及把激光信號轉化為數字化的電流的收發器。但GBIC和頻帶卡是專用于850nm的，所以這應該不會有問題。
此處你需要問的問題是：是否你需要設置什么嗎？或者，通過DWDM來建立這些鏈接，你還需要做些什么？對這兩個問題的回答如下：采用DWDM的光纜排障。光纜連接是否正確對連接到遠程站點至關重要。為確保配置正確，讓我們看看光纖連接的標準，包括設備之間的所允許的最大距離。
問題
故障現象同你的連接設置相關。光纖連接的正確標準如下： 短波（850 mm） GBIC使用50u 的光纜，終端設備之間的最大距離為500米。 長波（1300 mm） GBIC使用9u的光纜，終端設備之間的最大距離為10公里，無需擴展器或者轉發器。 通過在黑光纖（9u 光纜）上使用DWDM，終端設備之間的最大距離可以延伸到為100公里。
解決方案
所以，你如果建立了相距5公里的站點的擴展架構，應該參考如下配置： 主機到交換機=50u 多模光纜接到短波GBIC （850mm）。 交換機主端口使用短波GBIC （850mm）。 交換機到DWDM= 50u 多模光纜到短波GBIC （850mm）。 DWDM到遠程站點連接=長波GBIC （1300mm） 到 9u單模光纖（黑光纖）。
這樣，你的線卡具有短波多模連接，這適用于局部連接，但站點之間的連接則需要使用長波單模連接。
最后，實際上在遠程站點上，應進行同樣的設置。對于你的交換機，也需要SAN的擴充許可，因為這將會耗盡交換機之間的可用緩沖區數量。這里的本質是：隨著光纖技術的發展，站點之間的連接距離將會繼續增加。
小結
在城域網范圍內，DWDM對兩個數據中心之間的連接，最為理想和可靠。而在更遠的距離上，SONET則提供了高的時分復用（TDM）帶寬。通過光纖信道或帶IP協議的光纖信道（FCIP）進行遠程數據復制工作，這兩種技術都是最優選擇。
最后，在城域網范圍內使用DWDM，進行SAN的互聯，企業可以實現一個具有高可靠性的通訊環境，可以把重要的業務數據復制到遠程位置，而且支持諸如數據鏡像、數據復制、磁帶庫、遠程服務器聚集等業務連續性的應用。這些業務連續性的應用，以及相關的SAN技術，諸如光纖信道（Fibre Channel）和ESCON，需要具有容錯性，高帶寬，低延遲的特點的網絡。對于同步鏡像，為了避免影響應用的性能， DWDM光纖網的延遲要小這一點是很關鍵的。
打印本文 關閉窗口